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2019年01月16日 星期三
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2019年01月16日 星期三
月球上长出了第一片绿叶!
嫦娥四号成功完成人类首次月面生物试验,江苏专家解读其中奥秘
杨甜子

  与纸杯对比,“试验载荷罐”并不大。

  美国NASA设想的月球基地。

  试验第一天的照片。

  试验第九天的照片。

  荒芜的月球上长出第一片绿叶了!

  作为嫦娥四号的创新点之一,由重庆大学牵头的生物科普试验载荷,实现了人类首次月面的生物生长培育试验。

  1月15日,嫦娥四号生物科普试验载荷项目团队发布消息称,随嫦娥四号登陆月球背面的生物科普试验载荷中,棉花种子成功发芽。

  种子如何发芽生长?

  1月3日23:18:生物科普试验载荷于嫦娥四号登陆月球第一天,加电开机并启动主相机拍照;

  1月3日23:48:在地面控制中心发送放水指令后,植物种子进入生物月面生长发育模式;

  1月5日20:00:地面接收数据显示载荷内种子已经发育为胚根;

  1月12日20:03:地面发送了生物科普试验载荷断电指令,载荷正常关机。生物科普试验载荷在轨工作状态良好,累计工作时间长达212.75小时,主副相机累计拍照34次,下传照片170多幅。

  目前试验处在何阶段?

  重庆大学副校长、科普载荷项目总指挥刘汉龙介绍,“传回的照片显示,载荷内的种子发芽,实现了人类首次在荒芜的月球表面培养植物并生长出第一片绿叶,这将为人类今后建立月球基地提供研究基础和经验。”刘汉龙说,载荷在月面注水进行发芽和生长试验以后,经过9天时间进入月夜期。

  目前,生物科普试验载荷已进入断电状态,载荷内部在月夜温度零下52℃的情况下,所携带的六种生物将结束本次科普试验使命,处于冷冻状态。待下一个月昼期温度上升后,在全封闭状态的生物科普试验载荷罐中,六种生物将被慢慢分解成无害的有机物,并将被永久封存在生物科普试验载荷内部。

  为进一步凸显本次生物科普试验载荷的科研和科普价值,生物科普试验载荷项目组同时在重庆大学开展了地、月对比试验,同一个生态系统(密闭空间)在地球、月球不同条件下以及在地面自然条件下(开放空间)的生长发育情况对比。

  有何重大意义?

  教育部深空探测联合研究中心副主任、生物科普试验载荷总设计师、重庆大学先进技术研究院院长谢更新教授介绍,通过照片数据和遥测数据分析,设备内部水已完全浸润土壤,温度、压力等完全符合生物生长发育的要求,达到设计指标,部分指标超过预期。

  “这是人类第一次在月面上做生物生长试验,以前科学家在空间站以及其他航天器上开展过多次生物试验,但月球上还从未有过。生物科普试验载荷已初步实现人类首次月面生物试验,在荒芜的月球上培育出第一株植物嫩芽,并随时间的推移,成功实现人类有史以来第一片在月球生长的绿叶,对人类今后建立月球基地提供研究基础和经验,具有重大意义。”谢更新说。     综 合

  载荷罐如同“生物太空服”

  生物最大的挑战是失重生长

  通过“嫦娥四号”的生物科普试验载荷一起登月的植物种子成功发芽,月球上长出了第一片绿叶。这则消息让不少人兴奋又好奇:在月球上发芽的植物,是否也能像在地球上那样“野蛮生长”?它要经历怎样的考验?扬子晚报记者特邀农业专家和航天专家做了分析。                               扬子晚报/扬眼记者 杨甜子

  这一次,只有它们六个有飞天“号码牌”

  江苏省农科院经作所棉花研究室倪万潮主任告诉记者,这些植物的“号码牌”,是由众多科研院所提名决定的。不少科研院所在航天器飞天之前,会接到“植物提名”的通知,选出具有种类代表性,同时易于生长的植物进行呈报。提名次数较多的植物自然有更高的“中签率”。此前,芝麻等热门植物种子,也都曾经跟着航天器上天,经历过“太空之旅”。

  而此次,因为“罐子”里资源有限,里面的动植物不能占用过多空间,首要条件就是“个子小”。

  另外,由于月球表面低重力、强辐射、高温差等极端条件限制,因此要求动植物能耐高温、耐冻,而且能抗辐射和抗干扰。

  此外,基于未来进一步开展太空生物学研究的长远考量,这些生物也是为以后人类进入月球乃至地外星球生存提供保障。

  倪万潮分析,本次“摇号成功”的6种生物,都代表着不同的类型。粮、棉、油是人类赖以生存的最基本需求。如棉花,是纤维类的植物,油菜是油料作物,是太空食物中不可或缺的油料保障。而马铃薯是大家熟悉的食物,很有可能是以后太空的主食。土豆有着产量高、生长周期短的优势,既可做主粮,也能当蔬菜,极具“飞天竞争力”。

  而拟南芥、果蝇、酵母,因其作为全球科学家研究生物的模式物种,生长周期短,能够在短时间内展示完整的生命过程而得以入选,便于研究生物生长发育和代谢规律。

  这个“生长罐”就像一件“生物太空服”

  宇航员进行太空行走要穿着太空服,植物也不例外。南京航空航天大学航天学院闻新教授介绍,棉花等六种生物的生长环境“生物科普试验载荷罐”,其实就类似于它们的“生物太空服”。此次“嫦娥四号”软着陆的月背,强辐射、高温差、零气压等条件对于生长来说相当“艰巨”,“生物科普试验载荷罐”必须抗辐射、耐高温,具有抗干扰能力。密封的“载荷罐”为六种生物模拟出一个类似于地球生长环境:植物负责生产氧气和食物,供所有生物“消费”;作为消费者的果蝇和分解者的酵母,通过消耗氧气产生二氧化碳,供植物光合作用;酵母可以分解植物和果蝇废弃物而生长,酵母又可作为果蝇食物。此外,月球的重力只有地球的1/6,对抗失重是植物在月球生长的最大挑战。

  据悉,载荷罐由特殊铝合金材料制成,高18厘米,直径16厘米,整个罐子重量为3公斤,成本造价在千万元以上。

  建月球科研基地

  在论证中

  而在国务院新闻办公室14日召开的新闻发布会上,国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华表示,关于月球科研基地,目前都在论证当中。探月工程总设计师吴伟仁表示,根据月球和地球以及太阳这三者的关系,黄道面和白道面基本上在一个大平面左右,因此月球南极或者北极可能存在着连续光照,这就给人类提供了长期从事科研研究的基础环境。其他一些国家也瞄准了月球南极或者北极。而闻新表示,伴随着“嫦娥五号”的发射提上日程,科研工作者们将在完成“探月”任务后逐渐实现载人登月。未来,在月球建立基地、宇航员们在月球上吃上新鲜营养的芽苗菜,这些目标都有实现的可能。

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